AST1010 En kosmisk reise Forelesning 8: De indre planetene og månen del 2: Jorden, månen og Mars
Jorden: Bane, atmosfære, geologi, magnetfelt. Månen: Faser og formørkelser. Atmosfære og geologi, tidevann og dannelse. Mars: Bane, atmosfære, magnetfelt, geologi. Er det liv på Mars?
Jordas bane Nærmest sola: 152 millioner km, 3. Januar Lengst vekke: 147 millioner km, 3. Juli AU = 150 millioner km Omløp rundt solen: 365.26 døgn (!) Omdreiningstid: 23 t 56 min (!) Rotasjonsaksens helning gir årstider. 3
Jordas alder Radioaktive prosesser: 238 U 206 Pb t = 4.5 x 109 år 40 K 40 Ar t = 1.3 x 109 år 87 Rb 87 Sr t = 4.7 x 109 år 4
Jordas indre AST1010 Jorda og månen 5
Vulkanisme og tektoniske plater 6
Hot spot-vulkanisme Varme områder under mantelen ligger i ro mens plata over beveger seg. Eks.: Hawaii. 7
Jordskorpa fornyes AST1010 Jorda og månen 8
Jordskorpen og vulkanisme Oppbygging av jordskorpa: Mellom plater som driver bort fra hverandre, kommer masse opp fra det indre. Når plater kolliderer folder fjellkjedene seg opp: Alpene, Himalaya og Andes. Nedbryting av jordskorpa: Havbunnsplater kolliderer med kontinenter, skyves under disse, smelter og gir materiale tilbake til mantelen. Jordskorpa er ung! Den skiftes ut hele tiden. AST1010 Jorda og månen 9
AST1010 Jorda og månen 10
Jordas magnetfelt 11
Jordas magnetfelt beskytter oss mot partikler i solvinden 12
Månen 15
Månens indre AST1010 Jorda og månen 16
Landskapsstrukturer Kratere diametre fra 100 km eller mer og ned til noen få meter. Hav (Mare) store, mørke sletter. Fjellkjeder foldningsfjell som på jorda. Riller lange (noen er flere 100 km lange), smale (1-2 km brede) kløfter på månen. Støv og stein på overflaten. Knusningsprodukter til noen kilometers dyp. Noen få og små utslukte vulkaner. AST1010 Jorda og månen 17
Krater Copernicus AST1010 Jorda og månen 18
Hvor er kratrene på jorda? Jorda må ha vært tilsvarende bombardert. Hvor er kratrene? Mindre og færre kratre fordi meteoren bremses opp og knuses av friksjon i atmosfæren. Kratrene viskes ut av kontinuerlig nyskapning av jordskorpa og sterk erosjon. Høyere tyngdekraft gir mindre virkning av eksplosjonen. 19
Rundt 180 kjente kratre på jorda AST1010 Jorda og månen 20
Om alder av skorper Flest kratre dannet i perioden tidlig i solsystemets historie. På månen ser vi alle kratrene som er dannet fordi skorpen har vært stabil. På jorda har vi få kratre fordi jordskorpen fornyer seg og er i middel bare ca. 450 millioner år gammel på kontinentene. Få kratre betyr at skorpa er fornyet, og sier noe om prosesser i planetens eller månens indre. 21
Tidevann skyldes forskjeller i tiltrekning fra månen 22
Månens bevegelse rundt jorda gir litt mer enn 12 timer mellom to høyvann som følger etter hverandre AST1010 - Kopernikus til 23
Månefaser
Bundet rotasjon alltid samme side mot jorda
Måneformørkelser Totale og delvise måneformørkelser. Måneformørkelser bare ved fullmåne!
Solformørkelser bare ved nymåne
men ikke ved alle nymåner!
Dannelse av månen: Kollisjonsteorien AST1010 Jorda og månen 29
Serie viser sekvens fra kollisjon til månen er dannet. Bygger på numerisk beregning. Prosessen kan være rask tar under ett år. AST1010 Jorda og månen 30
Mars
Sentrale mål Masse 6.4185 x 1023 kg 0.107 ganger jordas Radius (ekvator) 3396 km 0.533 ganger jordas Radius (pol) 3376 km 0.531 ganger jordas Tyngdekraft 3.72 m/s2 0.38 g Rotasjonstid 1.026 dager Aksens helning 25.19 grader Store halvakse 227 936 637 km Eksentrisitet 0.0934 Omløpstid 686.96 d 1.52 AU
Moderne utforsking av Mars Mariner 4, 5 og 6 i 1965 og 1969 passerte. Mariner 9 i mai 1971 inn i bane rundt Mars. Mars 2 og 3 begge landere ødelagte, men litt data fra M3. Viking 1 og 2 i 1976 en orbiter og en lander på hver, fargebilder. Mars Global Surveyor 1997 orbiter. En måned senere: Pathfinder (lander) med Sojourner (rover) fant spor av vann. Mars Odyssey 2001, orbiter på leting etter vann og is. Mars Rovers Spirit og Opportunity 2004. Bevis på hav. Mars Express i bane (Europa) 2004. Mars Reconnaissance Orbiter - 2006. Phoenix landet i august 2008 - leter etter vann/is på nordpolen. Curiosity landet 6. august 2012. Skal undersøke klima og geologi, spor av vann og liv. AST1010 - De indre planetene 33
Mars: topografisk kart av overflaten AST1010 - De indre 34
Curiosity 36
Olympus Mons 37
Nettverk av elver og sideelver 38
Phobos og Deimos 10 x 15 km 20 x 25 km AST1010 - Vann, liv og atmosfærer 40
Phobos - solformørkelse 41
Liv på Mars? Vann kan ikke eksistere i flytende form på overflaten i dag. Tynn atmosfære og fravær av magnetfelt betyr manglende beskyttelse mot skadelig stråling. Lite trolig at det finnes liv på overflaten nå. Men vi har mange indikasjoner på at det fantes vann på overflaten før, og at atmosfæren var tykkere. Mars har antageligvis vært beboelig tidligere.
Neste forelesning: Gassplanetene